高级算法 (Fall 2019) and 计算复杂性 (Fall 2019): Difference between pages

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|title        = <font size=3>高级算法
|title        = <font size=3>计算复杂性
<br>Advanced Algorithms</font>
<br>Computational Complexity</font>
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|data11  = Motwani and Raghavan. <br>''Randomized Algorithms''.<br> Cambridge Univ Press, 1995.
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This is the webpage for the ''Advanced Algorithms'' class of fall 2019. Students who take this class should check this page periodically for content updates and new announcements.
 


= Announcement =
= Announcement =
* (2019/9/6) 第一课的lecture notes和slides已经发布。
* (2019/9/5) 新学期第一堂课。
* (2019/10/21)外网数学符号显示已经正常。
* (2019/9/5) 交流及授课反馈群: 854081425 [https://i.ibb.co/cN3ydT6/2019.png  QRcode]（助教出差中，有问题可以到qq群问或者邮件询问。qq群仅作讨论用，所有的通知及资料仍在本页面发放）
* (2019/11/04)11月6日按原定计划上习题课。教服系统中的“停课”指的是：正常新内容的授课暂停一次，原授课时间段改为上习题课。
* (2019/9/17) 第一次作业已发布，9月26日之前交。
* (2019/11/30)提醒：12月1日星期日下午4点在仙I-108（原上课教室）补课。
* (2019/9/26) 第二次作业已发布，10月10日上课前交。
* (2020/1/8)1月11日下午4点半在仙I-207期末考试。考试为<font color=red size=4>闭卷考试</font>。
* (2019/9/29) 第二次作业的 3.8 题目有错，详见[[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 2|作业页面]]
* (2019/10/7) 第一次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/10/11) 第三次作业已发布，10月24日上课前交。
* (2019/10/13) 第三次作业 4.3 题目有错，详见[[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 3|作业页面]]。
* (2019/10/23) 第二次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/10/24) 第四次作业已发布，10月31日上课前交。
* (2019/10/30) 因姚老师出差，将<strong><font color=red>11月7日晚上的课调整到11月8日晚上。具体地点待通知。</font></strong>
* (2019/10/31) 第五次作业已发布，11月7日前交。
* (2019/11/2) 第五次作业 6.14, 6.15 题目有错，详见[[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 5|作业页面]]。
* (2019/11/6) <strong><font color=red>11月8日晚上在原教室仙II-214上课。</font></strong>
* (2019/11/14) 第六次作业已发布，11月21日前交。
* (2019/11/14) 第三次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/11/14) 第四次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/12/6) 第五次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/12/6) 第六次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
* (2019/12/6) 第七次作业已发布，12月12日前交。
* (2019/12/19) 第七次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。


= Course info =
= Course info =
* '''Instructor ''': 尹一通 ([http://tcs.nju.edu.cn/yinyt/ homepage])
* '''Instructor ''': 姚鹏晖 ([mailto:pyao@nju.edu.cn pyao@nju.edu.cn])
:*'''email''': yinyt@nju.edu.cn
* '''Teaching assistant''': 刘明谋 ([mailto:liu.mingmou@smail.nju.edu.cn liu.mingmou@smail.nju.edu.cn])
* '''Teaching Assistant''': 凤维明，夏瑞，陈劭源
* '''Class meeting''': Thursday, 18:30-20:20  仙II-214.
:*提交作业email: <font color=blue>njuadvalg@163.com</font>
* '''Office hour''': Thursday, 14:00-16:00, 计算机系 502.
* '''Class meeting''': Wednesday 10am-12pm, 仙I-108.
* '''Office hour''': Wednesday 4pm-6pm, 计算机系 804.
 
= Syllabus =
随着计算机算法理论的不断发展，现代计算机算法的设计与分析大量地使用非初等的数学工具以及非传统的算法思想。“高级算法”这门课程就是面向计算机算法的这一发展趋势而设立的。课程将针对传统算法课程未系统涉及、却在计算机科学各领域的科研和实践中扮演重要角色的高等算法设计思想和算法分析工具进行系统讲授。
 
=== 先修课程 Prerequisites ===
* 必须：离散数学，概率论，线性代数。
* 推荐：算法设计与分析。
 
=== Course materials ===
* [[高级算法 (Fall 2019) / Course materials|<font size=3>教材和参考书</font>]]
 
=== 成绩 Grades ===
* 课程成绩：本课程将会有若干次作业和一次期末考试。最终成绩将由平时作业成绩 (≥ 60%) 和期末考试成绩 (≤ 40%) 综合得出。
* 迟交：如果有特殊的理由，无法按时完成作业，请提前联系授课老师，给出正当理由。否则迟交的作业将不被接受。
 
=== <font color=red> 学术诚信 Academic Integrity </font>===
学术诚信是所有从事学术活动的学生和学者最基本的职业道德底线，本课程将不遗余力的维护学术诚信规范，违反这一底线的行为将不会被容忍。
 
作业完成的原则：署你名字的工作必须是你个人的贡献。在完成作业的过程中，允许讨论，前提是讨论的所有参与者均处于同等完成度。但关键想法的执行、以及作业文本的写作必须独立完成，并在作业中致谢（acknowledge）所有参与讨论的人。不允许其他任何形式的合作——尤其是与已经完成作业的同学“讨论”。


本课程将对剽窃行为采取零容忍的态度。在完成作业过程中，对他人工作（出版物、互联网资料、其他人的作业等）直接的文本抄袭和对关键思想、关键元素的抄袭，按照 [http://www.acm.org/publications/policies/plagiarism_policy ACM Policy on Plagiarism]的解释，都将视为剽窃。剽窃者成绩将被取消。如果发现互相抄袭行为，<font color=red> 抄袭和被抄袭双方的成绩都将被取消</font>。因此请主动防止自己的作业被他人抄袭。
= Course materials =
* [https://www.amazon.com/dp/0521424267 Arora and Barak. Computational Complexity: A Modern Approach. Cambridge Univ Press, 2009.]
* [https://www.amazon.cn/dp/B007VXH70K/ Arora and Barak. 计算复杂性的现代方法. (英语). 世界图书出版公司. 2012.]


学术诚信影响学生个人的品行，也关乎整个教育系统的正常运转。为了一点分数而做出学术不端的行为，不仅使自己沦为一个欺骗者，也使他人的诚实努力失去意义。让我们一起努力维护一个诚信的环境。
如果在获取教材方面有困难可以联系助教。(仅限英文版)


= Assignments =
= Assignments =
*[[高级算法 (Fall 2019)/Problem Set 1|Problem Set 1]] due on 2019/10/08, before 23:59, submitted to <font color=blue>njuadvalg@163.com</font>.
这是一门概念性课程，也是一门理论课程。作为理论课程，证明应该是小心、严谨的。作为概念性课程，同学们需要在作业中证明自己确实、清楚地掌握了这些概念，而不是在试图滥竽充数蒙混过关。所以在作业中请尽量不要偷懒，把每一个步骤和定义都仔细小心地写清楚，以免无意义地失分。
*[[高级算法 (Fall 2019)/Problem Set 2|Problem Set 2]] due on 2019/11/05, before 23:59, submitted to <font color=blue>njuadvalg@163.com</font>.
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 1|Assignment 1]], due on Sep 25. [[计算复杂性 (Fall 2019)/作业1已提交名单 | 作业1已提交名单]].
*[[高级算法 (Fall 2019)/Problem Set 3|Problem Set 3]] due on 2019/11/26, before 23:59, submitted to <font color=blue>njuadvalg@163.com</font>.
* [https://www.overleaf.com/read/rwcjcjpxqvfn 作业1参考答案及评分标准]
*[[高级算法 (Fall 2019)/Problem Set 4|Problem Set 4]] due on 2020/1/17, before 23:59, submitted to <font color=blue>njuadvalg@163.com</font>.
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 2|Assignment 2 (updated)]], due on Oct 10. [[计算复杂性 (Fall 2019)/作业2已提交名单 | 当前作业2已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/dcnfcjxnpqgv 作业2参考答案及评分标准]
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 3|Assignment 3]], due on Oct 24. [[计算复杂性 (Fall 2019)/作业3已提交名单 | 当前作业3已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/dnqkmkcgqjtx 作业3参考答案及评分标准]
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 4|Assignment 4]], due on Oct 31.[[计算复杂性 (Fall 2019)/作业4已提交名单 | 当前作业4已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/nszxznspcqmp 作业4参考答案及评分标准]
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 5|Assignment 5]], due on Nov 7.[[计算复杂性 (Fall 2019)/作业5已提交名单 | 当前作业5已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/npqfwgtyvkst 作业5参考答案及评分标准]
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 6|Assignment 6]], due on Nov 21.[[计算复杂性 (Fall 2019)/作业6已提交名单 | 当前作业6已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/twcwcwnmvwcj 作业6参考答案及评分标准]
* [[计算复杂性 (Fall 2019)/Assignment 7|Assignment 7]], due on Dec 12.[[计算复杂性 (Fall 2019)/作业7已提交名单 | 当前作业7已提交名单]].
* [https://www.overleaf.com/read/thzypgnhjpgx 作业7参考答案及评分标准]


= Lecture Notes =
= Lecture Notes =
# [[高级算法 (Fall 2019)/Min-Cut and Max-Cut|Min-Cut and Max-Cut]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/Cut.pdf slides])
如果有下载课件的问题请及时联系助教。
#:  [[高级算法 (Fall 2019)/Probability Basics|Probability basics]]
# 图灵机、计算复杂性类 P ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%201.pptx slides])
#  [[高级算法 (Fall 2019)/Fingerprinting| Fingerprinting]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/Fingerprinting.pdf slides])
# NP 和 NP 完全问题 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%202.pptx slides.v2])
#: [[高级算法 (Fall 2019)/Finite Field Basics|Finite field basics]]
# 对角化方法 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%203.pptx slides(updated)])
#  [[高级算法 (Fall 2019)/Hashing and Sketching|Hashing and Sketching]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/Hashing.pdf slides])
# 空间复杂度 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%204.1.pptx slides1],[http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%204.2.pptx slides2])
#:  [[高级算法 (Fall 2019)/Basic tail inequalities|Basic tail inequalities]]
# 多项式谱系 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%205.pptx slides])
# [[高级算法 (Fall 2019)/Balls into bins|Balls into bins]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/BallsIntoBins.pdf slides])
# 布尔线路 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%206.pptx slides1], [http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%207.pptx slides2])
# [[高级算法 (Fall 2019)/Concentration of measure|Concentration of measure]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/Concentration.pdf slides])
# 随机计算 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%208.pptx slides1], [http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%209.pptx slides2])
#:  [[高级算法 (Fall 2019)/Conditional expectations|Conditional expectations]]
# 交互证明 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%2010.pptx slides1], [http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%2011.pptx slides2])
# [[高级算法 (Fall 2019)/Dimension Reduction|Dimension Reduction]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/NNS.pdf slides])
# 前沿课题介绍 ([http://45.77.25.129:8000/cc_fall19/lec%2013.pptx 通讯复杂性])
#: [http://people.seas.harvard.edu/~minilek/madalgo2015/index.html Jelani Nelson's note on Johnson-Lindenstrauss Theorem]
#: [http://people.csail.mit.edu/gregory/annbook/introduction.pdf An introduction of LSH]
#  [[高级算法 (Fall 2019)/Greedy and Local Search|Greedy and Local Search]] ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/Greedy.pdf slides])
# Rounding Linear Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/LP.pdf slides])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/LP.Note.pdf Vazirani book Chap. 14, 16]
# The Primal-Dual Schema ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/PrimalDual.pdf slides])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/DualityNote.pdf Vazirani book Chap. 12, 15]
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/FacilityLocation.pdf Vazirani book Chap. 24, 25]
# Semidefinite Programs ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/SDP.pdf slides])
#: [http://tcs.nju.edu.cn/notes/SDP.Note.pdf Vazirani book Chap. 26]
#:[http://www.sumofsquares.org/public/index.html SoS SDP course] Lecture [http://www.sumofsquares.org/public/lec01-1_introduction.pdf 1.1], [http://www.sumofsquares.org/public/lec01-2_definitions.pdf 1.2], [http://www.sumofsquares.org/public/lec02-1_maxcut.pdf 2.1]
# ''Lovász'' Local Lemma  ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/LLL.pdf slides])
# Markov Chain Monte Carlo (MCMC) methods ([http://tcs.nju.edu.cn/slides/aa2019/MCMC.pdf slides])
 
= Related Online Courses=
* [http://people.csail.mit.edu/moitra/854.html Advanced Algorithms] by Ankur Moitra at MIT.
* [http://courses.csail.mit.edu/6.854/current/ Advanced Algorithms] by David Karger and Aleksander Mądry at MIT.
* [http://web.stanford.edu/class/cs168/index.html The Modern Algorithmic Toolbox] by Tim Roughgarden and Gregory Valiant at Stanford.
* [https://www.cs.princeton.edu/courses/archive/fall15/cos521/ Advanced Algorithm Design] by Sanjeev Arora at Princeton.
* [http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/academic/class/15859-f11/www/ Linear and Semidefinite Programming (Advanced Algorithms)] by Anupam Gupta and Ryan O'Donnell at CMU.
* The [https://www.cs.cornell.edu/jeh/book.pdf "Foundations of Data Science" book] by Avrim Blum, John Hopcroft, and Ravindran Kannan.

Revision as of 09:41, 19 December 2019

计算复杂性
Computational Complexity
Instructor
姚鹏晖
Email pyao@nju.edu.cn
Office 计算机系 502
Class
Class meetings Thursday, 18:30-20:20
仙II-214
Office hours Thursday, 14:00-16:00
计算机系 502
Textbooks
51_KWx_I1yyy_L.jpg
Arora and Barak.
Computational Complexity: A Modern Approach.
Cambridge Univ Press, 2009.
Teaching Assistant
刘明谋
Email liu.mingmou@smail.nju.edu.cn
Office 计算机系 410
v · d · e


Announcement

  • (2019/9/5) 新学期第一堂课。
  • (2019/9/5) 交流及授课反馈群: 854081425 QRcode（助教出差中，有问题可以到qq群问或者邮件询问。qq群仅作讨论用，所有的通知及资料仍在本页面发放）
  • (2019/9/17) 第一次作业已发布，9月26日之前交。
  • (2019/9/26) 第二次作业已发布，10月10日上课前交。
  • (2019/9/29) 第二次作业的 3.8 题目有错，详见作业页面
  • (2019/10/7) 第一次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/10/11) 第三次作业已发布，10月24日上课前交。
  • (2019/10/13) 第三次作业 4.3 题目有错，详见作业页面。
  • (2019/10/23) 第二次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/10/24) 第四次作业已发布，10月31日上课前交。
  • (2019/10/30) 因姚老师出差，将11月7日晚上的课调整到11月8日晚上。具体地点待通知。
  • (2019/10/31) 第五次作业已发布，11月7日前交。
  • (2019/11/2) 第五次作业 6.14, 6.15 题目有错，详见作业页面。
  • (2019/11/6) 11月8日晚上在原教室仙II-214上课。
  • (2019/11/14) 第六次作业已发布，11月21日前交。
  • (2019/11/14) 第三次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/11/14) 第四次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/12/6) 第五次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/12/6) 第六次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。
  • (2019/12/6) 第七次作业已发布，12月12日前交。
  • (2019/12/19) 第七次作业已批阅发回，参考答案及评分标准已发布。

Course info

Course materials

如果在获取教材方面有困难可以联系助教。(仅限英文版)

Assignments

这是一门概念性课程，也是一门理论课程。作为理论课程，证明应该是小心、严谨的。作为概念性课程，同学们需要在作业中证明自己确实、清楚地掌握了这些概念，而不是在试图滥竽充数蒙混过关。所以在作业中请尽量不要偷懒，把每一个步骤和定义都仔细小心地写清楚，以免无意义地失分。

Lecture Notes

如果有下载课件的问题请及时联系助教。

  1. 图灵机、计算复杂性类 P (slides)
  2. NP 和 NP 完全问题 (slides.v2)
  3. 对角化方法 (slides(updated))
  4. 空间复杂度 (slides1,slides2)
  5. 多项式谱系 (slides)
  6. 布尔线路 (slides1, slides2)
  7. 随机计算 (slides1, slides2)
  8. 交互证明 (slides1, slides2)
  9. 前沿课题介绍 (通讯复杂性)
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